JP5331687B2 - 基板を処理することによる電子部品の製造における対象物用保存装置 - Google Patents
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Description
本発明は、基板の製造由来の対象物、特に例えば、LCDディスプレイのような電子部品用基板のための保存装置に関しており、上記保存装置には、対象物保存用の少なくとも一つの閉鎖された区域を形成するハウジングが備えられており、ハウジングは純エア装置を有しており、それによって純エア雰囲気がハウジングの少なくとも一区画内に作り出され得、ハウジングには少なくとも一つの投入／排出装置が備えられており、それによって対象物がハウジングの内側に通され又は内側から取り出され得、ハウジングは少なくとも一つのハンドリング装置を有しており、それによって対象物がハウジングの内側で取り扱われ得、且つハウジングはハウジングの内部に対象物容器を有しており、その中に対象物は、移送コンテナの外側で一次的に保存され得る。
電子部品、例えばLCDディスプレイ又は他のフラットスクリーン又は基板等のような電子部品の製造産業において、対象物は定期的に移送され且つ工場内に一次的に保存されなければならない。この目的の為に備えられたものは、一方では移送コンテナであり、その中で対象物は安全に配置され、且つ外部作用に抗して移送される。しばしばSMIF及びFOUPボックスと呼ばれるものが移送コンテナとして用いられる。他方で対象部は、工場内の移送された後又はされる前に上記のような保存装置内で一時的に保存される。
上記保存装置は一般的に、一つ以上の互いに分離した区域を形成している一つのハウジングを備えて成る。対象物をこの少なくとも一つの区域又はそこから移送するために、保存装置は閉鎖可能な開口部を有している。対象物は、上記区域内に移送される前に移送コンテナから機械的に又は手動で通常取り出される。工場内部の移送のために、対象物は次に再度保存装置から取り出されて、区域の外側で移送コンテナ内に挿入されて、保存装置の外側で一時的に保存される。クリーンルーム条件を維持する理由で、対象物と移送コンテナとを互いに別々に保存する試みが常になされた。それに加えて、移送コンテナは高価で更に大きくて扱いにくい。一つの工場内で非常に多くの対象物が用いられる場合には、必要となる、移送コンテナの相当する数も通常非常に多い。
しかし、基板がその移送コンテナと共に保存装置へ供給され、且つ保存装置内部で各移送コンテナから取り出されるだけである、他の解決方法も知られるようになってきた。ここでは、対象物の取り出し後、移送コンテナを第一区域内に保存し、且つ第二区域内に対象物を保存するということがもたらされた。二つの区域は、ハウジングに付随する垂直な分割壁によって互いに分離される。しかしながらこの解決方法は、比較的広いフロア面積を必要とする点で満足のいくものではない。更なる不利益は、比較的広い区域に対するクリーンエアの高価な供給に依存する構成概念である。
ウェハ用熱処理装置のための解決方法が特許文献１から公知であり、移送コンテナ用保存室は、熱処理装置の移送室から垂直な分割壁によって分けられている。保存室の側面に配置された移送室内で、ウェハはいわゆるボート内に挿入され、それによってウェハは、移送室の上部に位置する反応炉に移送される。この熱処理装置も、比較的広いフロア面積を必要とする。それに加えて、この装置内ではウェハの一時的な保存は不可能であって、単に、常に同じ数のウェハを移送コンテナから反応炉内へ移送することだけが可能なのである。
規格14644-1「エア清浄度の分類」ISO:1
したがって本発明の課題は、電子部品製造からの対象物及び対象物を移送するための移送コンテナが、中間貯蔵のために工場内の最小限可能なフロア面積のみを必要とするような方法で一時的に保存され得る可能性をもたらすことである。
この課題は、本発明にしたがって特許請求項１のプレアンブル部に係る対象物用保存装置において解決され、対象物用保存装置の同一ハウジング内に少なくとも部分的に上下に配置した二つの区域が形成され、第一区域は対象物保存装置を意図しており、且つ第二区域は移送コンテナ保存装置を意図している。本発明は、通常移送コンテナに入れられて製造工場内に移送される、電子素子、電子部品、電子機器等の製造分野からのいかなる対象物又は基板にも適している。本発明の使用可能性は、対象物又は基板の形状（丸、楕円、長方形、八角形等）又は、それらの材料に関わらない。更に、本発明は対象物キャリヤ内に置かれた対象物の保存にも適している。そのような用途において、対象物は、好ましくは対象物キャリヤと共に対象物保存装置内に導入され、保存の為にそこに受け入れられる。
本発明によると、したがって、対象物とそれらを移送するために備えられた移送コンテナは、互いに別々に保存されるにもかかわらず、同一ハウジング内部で互いに位置的に近接して保存されるようにもたらされる。対象物と移送コンテナの両方は、このようにして製造プロセスから対象物保存装置によって、上記プロセス内に再度それらが必要とされるまでの予め決められた又は決められていない時間だけ、取り出され得る。この目的で、対象物は移送コンテナから取り出され得る。この結果として、例えば移送コンテナのプラスチックの脱気によって生じるかもしれない基板の化学的汚染を防ぐことが可能となる。そのような汚染は、特に移送コンテナ内における基板の相当長い保存中に起こり得ることが示された。補足的に設けられた、一方で対象物の、他方で移送コンテナの、保存個所の局所近接によって、それらの確かな非汚染保存にもかかわらず、対象物は製造プロセスに迅速且つ柔軟に再供給され得る。
それに加えて、本発明によって、同時に流れる基板のために、工場内で通常必要とされる限り多くの移送コンテナだけを備えることができる。今までとは反対に、移送コンテナの数は、存在しており且つ保存されるべき基板の全数を参照することによって決定される必要はない。
この場合において、対象物を受け入れるために設けられた対象物保存装置と、移送コンテナが一時的に保存されるべき移送コンテナ保存装置が少なくとも実質的に、好ましくは完全に、一つの上部にもう一つが配置されると好ましいかもしれない。結果として、対象物用保存装置は特に小さなフロア面積のみを必要とする。対象物保存装置が移送コンテナ保存装置の上部に置かれた配列は、ここでは特に好ましいと示された。一方で移送コンテナの他方でそこから取り出されるべき対象物の空間的な近接にもかかわらず、そのような配置によって、上部から対象物用保存装置のカバー壁を通る純エアの供給という利点が、対象物保存装置のための僅かな技術的作用によって可能となる。
二つの区域が、同一ハウジング内に置かれるべきだが、好ましくは互いに分離される、それによって互いに分離され又は隔離された雰囲気が上記区域内に作り出され得る。特に、対象物保存装置の区域において、高い純度の要求を満たす雰囲気を作り出し且つ保持することが可能となるに違いない。移送コンテナ保存装置は、少なくとも概ね水平に走る分割壁によって対象物保存装置から分離され、且つ、ハウジング内に複数の区域に分離され得る。この場合、二つの装置に対する共通の駆動装置は、分離壁を通ってガイドされ得る。
対象物用保存装置の内側の区域において、対象物と移送コンテナは、有利には各容器内に挿入され、且つ、そこから各々一つのハンドリング装置によって取り出され得る。多数の対象物及び移送コンテナを保存すること、にもかかわらず特に僅かのハンドリングステップと短い走行距離で処理することを可能にするために、対象物容器及び移送コンテナ用容器に装備された回転可能な回転式コンベヤ（カルーセル）が設けられ得る。かかる配置は、僅かな技術的作用によってこれら対象物容器を移送コンテナ用容器と取り替えることによって又は必要に依ってはその逆によって、対象物容器の数を増すことを可能にする。容器を追加することによって、例えば回転式コンベヤ上の、今までの対象物容器の最上列上に、更なる対象物容器を置くことによって収容能力も拡張可能である。
各一つの容器に又は容器から対象物と移送コンテナとを挿入及び取り出すことは、ハウジング内に配置されたハンドリング装置によって実施され得る。この場合、一つのハンドリング装置が有利には移送コンテナに割り当てられ、一つのハンドリング装置が対象物に各々割り当てられる。この目的の為に必要な、ハンドリング装置のグリッパと各容器との間の相対運動を実施するために、少なくとも一つの運動軸が置かれえる、例えば、垂直なZ軸の周りの回転運動である。ハンドリング装置は、グリッパを各容器の高さに配置し且つここへ向かって及びここから離れて動くために、好ましくは、少なくともZ及びY軸の方向に走行運動を実施し得る。
対象物用保存装置の内側において、対象物保存装置のハンドリング装置の駆動装置が、有利には、このハンドリング装置の対象物取り扱い（ハンドリング）面よりも下側に位置するように備えられ得る。対象物ハンドリング装置は、グリッパの位置又は面によって前もって定義され得、そこではこのグリッパが対象物を受け取る。この配置は、ハウジングのカバーのちょうど下である限り、全対象物保存区域にこのハンドリング装置が到達することが可能であるという利点を有している。このハンドリング装置によって到達されるべき最低位置を各移送ボックスからの対象物の取り出し高さに設けることが可能であるので、駆動装置機構は底の方に十分なフリースペースを有する。
これとは対照的に、移送コンテナ保存装置用ハンドリング装置の駆動装置は、取り扱い面又は移送コンテナハンドリング装置のグリッパによって得られる位置の上側に常に位置し得る。このことは、移送コンテナ用保存区域を、ハウジングの底まで低く又は対象物用保存装置が置かれている表面下近くで用いることを可能とする。好ましい実施形態において、移送コンテナ保存装置のハンドリング装置が、ハウジングがカバーする範囲のZ方向に移動可能であることが必須ではないので、駆動装置機構のための十分なスペースが、対象物取り扱い面の上側にある。本発明に係る保存装置のそのような好ましい実施形態は、対象物用保存装置の高さを保存場所として完全に用いることを可能にする。対象物用保存装置の保存収容能力は、その結果として著しく増加され得る。
本発明に係る便宜的実施形態において、たった一つの駆動装置が両回転式コンベヤ部に設けられ得る。一つ目の変形において、両回転式コンベヤ部は駆動装置と同時に移動され得る。二つ目の変形において、両回転式コンベヤ部は、互いに独立して動かされ得、且つ、場合によっては異なる回転方向にも動かされ得る。
本発明の好ましい実施形態において、共通の純エア装置が、好ましくは対象物容器
の区域及び移送コンテナの区域に対して備えられ得る、そこから純エアが両区域を通って流れる。この純エア装置は、純エア流れが、エアガイド手段によって両区域を通って継続的に流れるように、特に構成され得る。この代替として、純エアの二つの流れ成分が作り出され得、各々たった一つの区域に帰され得る。本発明に関連して、「純エア」は、少なくとも周辺空気に概ね相当するガスを意味しているだけではないと理解されるべきである。「エア」という用語は、本発明と関連して、対象物用保存装置内部をクリーンに又はウルトラクリーン状態に作り出す且つ維持するためのガス流れとして適したいかなるガス又はガス組成物をも意味すると考えられるべきである。エアという用語は、特に高い窒素分率を有する純窒素又は純ガスもカバーすべきである。
の区域及び移送コンテナの区域に対して備えられ得る、そこから純エアが両区域を通って流れる。この純エア装置は、純エア流れが、エアガイド手段によって両区域を通って継続的に流れるように、特に構成され得る。この代替として、純エアの二つの流れ成分が作り出され得、各々たった一つの区域に帰され得る。本発明に関連して、「純エア」は、少なくとも周辺空気に概ね相当するガスを意味しているだけではないと理解されるべきである。「エア」という用語は、本発明と関連して、対象物用保存装置内部をクリーンに又はウルトラクリーン状態に作り出す且つ維持するためのガス流れとして適したいかなるガス又はガス組成物をも意味すると考えられるべきである。エアという用語は、特に高い窒素分率を有する純窒素又は純ガスもカバーすべきである。
本発明に係るこの可能な実施形態により、対象物及び一時的に保存された移送コンテナの両方に同様の純エアが流れる、クリーンルーム条件を作り出すことができる。この場合、同一の純エア流れが最初に対象物の区域を通ってガイドされ、次に移送コンテナの区域を通ってガイドされることが特に有利であり得る。
工場内で要求される原料から完成品までの材料の流れの管理は、対象物が保存前又は後に測定され得る、粒子スキャナ、層厚み測定装置及び／又は他の計測要素のような測定装置が対象物用保存装置内に作られるならば、実質的に容易になり得る。これに必要な全てのハンドリング工程が次に、工場のメインコンピュータによって個々に制御され且つ互いに統合されなければならない工場内の多数の別個の構成装置内ではなく、ハウジング内で生じる。
対象物用保存装置がそのハウジング内に処理設備を含まず、それによって対象物は製造と関連して機械処理又は処理されるいわゆる独立型装置としてもたらされる、更に好ましい実施形態において、特に柔軟性（汎用性）が得られる。工場内のかかる独立型装置の個所は、大きな出費なく且つ実質的に原料から完成品までの材料の流れの管理の視点からのみ、いつでも最適化され得る。しかし当然に、本発明に係る保存装置をプロセス設置又は保存装置内へのプロセス設置の統合のいずれかと結びつけることも可能である。
更に好ましい本発明の実施形態は、請求項、記載及び図面から得られる。
本発明を、図面中に単に概略的に示された代表的な実施形態を参照することによって詳細に説明する。
図１０〜１６は本発明に係る対象物用保存装置１の第一実施形態を示し、電子部品の製造由来又は、例えばLCDスクリーン製造用ガラス基板のような装置由来の対象物と、電子部品を作り出す工場内を移送するための移送コンテナとを保存するために設けられている。そのような対象物は、加工部品と製造手段の両方であり得、特にウェハ又はレチクルである。この情報は単なる代表的なものであって、結果的に電子部品又は装置の製造分野由来の更なる対象物全てと関連している本発明に係る装置の適性は除外されるべきではない。
かかる対象物、特に基板のための移送コンテナ、は通常全側面閉鎖している。かかる移送コンテナの最も一般的に使用されているものは、SMIF又はFOUP基準（SMIF＝スタンダードメカニカルインターフェース；FOUP＝フロントオープニングユニファイドポッド）のいずれかにしたがって構成されている。SMIF移送コンテナはフードとベースを有し、フードによって閉鎖され得る。FOUPコンテナは他方で、前面側に開口部が設けられ、カバーによって閉鎖され得る。保存装置は、原則的に各々一つの又は幾つかの保存対象物、例えばLCDスクリーンの基板、又は他の基板用の移送コンテナを受け取る又は保存するように構成され得る。
構成要素として、対象物用保存装置はハウジング２、投入／排出装置３、移送コンテナ開放装置４（図４）、移送コンテナハンドリング装置５（図２）、対象物ハンドリング装置６、対象物保存装置７、移送コンテナ保存装置８、ID読み取り／調整装置９及び、場合によって例えば、特定の検出装置１０（図４）のような測定装置を有している。全ての構成要素は、ハウジング２内部に設置される。
側壁１４、１５、１６、１７、及び上部壁及び底壁１８、１９を有する例えば金属シートで構成されるハウジング２は、閉鎖された区域を形成する。この場合、ハウジングはメンテナンスを目的として前側と後側の両方が開放可能であるように構成される。その間に置かれたハウジング２の側壁１５、１７は、しかしながら開放するために設けられているのではない、というのは、側壁を備えた対象物用保存装置１が他の工場設備に近接して又は工場の壁に近接して配置され得るからである。このようにして、非常に大きな保存収容能力を有する、本発明に係る多数の好ましい対象物用保存装置１が特に小さなフロア面積上に形成され得、それにもかかわらず、各保存装置の全ての構成要素へのメンテナンス用及び迅速な非常事態用接近が確保される。
それを通って対象物が挿入及び取り出される二つの閉鎖可能な下部投入／排出装置３ｂの開口部２０、２１が、ハウジングの前側に備えられる。この開口部の真上に配置されるのは、二つの上部投入／排出装置３ａであり、移送コンテナ２２をハウジング２の内側内に自動的に挿入するために、且つ、ハウジング２から自動的に取り出すために備えられている。二つの上部投入／排出装置３ａは、例えば工場から供給された移送コンテナ２２を頭上の移送システムによって移送するため、又は、移送コンテナ２２を保存装置１からこのシステムへ自動式に運搬することを意図している。二つの開口部の真下に備えられているのは、二つの「手動」投入／排出装置３ｂであって、その上に移送コンテナ２２は手動で設置される、その結果、コンテナを下げることによってこれらはハウジング２内へ自動式で挿入され得る。保存装置１に関して、移送コンテナ２２は、ハウジング２の内側から「手動」投入／排出装置へ供給されることも可能である。かかる投入／排出装置３ａ及び３ｂは、例えば、出願人テック−セム アーゲー（Tec-Sem AG）によって既にもたらされている試験ウェハストッカーTWS300によって、又は、「Foupバッファを有するプラクター（Practor）３００」という製品によって既に知られている。
投入／排出装置３ａ、３ｂのうちの一つから出た移送コンテナ２２は、既に完全にハウジング２内に設置されており且つ原則的に特許文献２のSMIF移送コンテナとして記載されたものと同様に構成され得る、移送コンテナ開放装置４に到達する。この文献の内容は、参照することによってここでは完全に含まれている。しかしながら原則として、各移送箱が開放され且つ閉鎖され得るいかなる他の移送コンテナ開放装置４も、本発明と組み合わせるのに適している。
移送コンテナは、例えば好ましくは各移送コンテナが置かれる板の下に設置され且つ上記板を移送コンテナハンドリング装置方向の軸の周りを回るように回転させる回転装置によって移送コンテナ開放装置４に到達する。移送コンテナハンドリング装置５は、各移送コンテナをこの配列内において掴み、且つ上記システム内に動かす。移送コンテナは、その上側面に標準化されたハンドリングアダプタを有しており、それによって移送コンテナハンドリング装置５によって把持され得る。
移送コンテナ開放装置４は、保存装置内で移送コンテナ２２の開放及び閉鎖を自動的に行うために用いられる。図示した本発明の実施形態において、このようにして移送コンテナはその内容物と共に対象物用保存装置１の内側内に閉じた状態で導入され、且つそこでのみ開放される。
特に図３から理解され得るように、比較的小さい数の移送コンテナ２２用バッファ２４が、移送コンテナ開放装置４の真上に備えられる。例えば１０個の、好ましくは空の移送コンテナを収納可能であるこのバッファ２４は、１つ以上の対象物を特に迅速に移送コンテナ内に移送し、且つそれらを対象物用保存装置から取り出すために用いられる。バッファ２４によって、特定の対象物を所望の殆んど直後に、該当する対象物を受け取り且つ引き続いて対象物用保存装置から取り出すための移送コンテナの準備が完了する。次に更に詳細に記載される移送コンテナ保存装置８から移送コンテナ開放装置４までの移送コンテナ２２を取り出すための移送時間は、結果として無くなる。バッファ２４内の移送コンテナ２２を、ホストシステムによって既に所望された基板のような対象物で満たすことも可能である。回収中、これらは次に遅れることなくストッカー又は供給用保存装置から出され得る。移送コンテナ保存区域内における基板で満たされた移送コンテナの保存によっても、同様の利点が成し遂げられ得る。
特に図２中に見られ得る、対象物用保存装置の前壁と側壁との角領域に設置されているのは、移送コンテナハンドリング装置５であって、それによって移送コンテナは、移送コンテナ開放装置４から移送コンテナ保存装置へ及びその逆に移送され得る。代表的な実施形態において、移送コンテナハンドリング装置５は、（図２中の図の面に対して垂直な）Z軸に沿って長手方向、つまり垂直方向に移動可能な関節を成したアームロボット２５として構成される。関節を成したアームによって、関節を成したアームロボット２５は、（図２中の図の面と平行な）X-Y面内の動きを実施する。移送コンテナを取り扱うためにパッシブ（不動）グリッパ２６が関節を成したアームに固定され、それによって関節を成したアームロボットは、代表的な実施形態においてSMIFボックスとして構成された各移送コンテナ２２の上部側ハンドリングアダプタに作用する。
対象物ハンドリング装置６は、移送コンテナ開放装置４とは別の側の、前壁の反対側の角領域に設置される。これは原則として、移送コンテナハンドリング装置５と同様に、つまり、X-Y面内を移動可能な場合によってはZ方向にも移動可能な関節を成したアームロボット２７と同様に構成される。対象物ハンドリング装置の関節を成したアームロボット２７は、基板キャリヤ２８（例えば図６参照）内に配置された基板２９を移送コンテナ開放装置４から対象物保存装置７まで及びその逆に移送するため、及び取扱うために設けられる。この関節を成したアームロボット２７上に好ましくは備えられるのは、個々の基板キャリヤ２８を取扱うための不動二腕グリッパ（パッシブ二腕グリッパ）３１であって、開口部３０を通って移送コンテナ開放装置４内で把持することが可能であり、且つ、そこから基板キャリヤを取り上げる又は基板キャリヤ２８をこの装置に移送することが可能である。関節を成したアームロボットの代わりに、他の種類のハンドリング装置が本発明と組み合わせて備えられても良い、例えば、直線運動軸を有するロボットである。
基板キャリヤ２９を把持するために、フォーク状グリッパ３１が、例えば移送コンテナ２２内に動かないように設置された基板キャリヤ２８の下に動かされ、次にグリッパ３１を上昇することによって、その中に設置された基板と共に基板キャリヤは把持され、且つ引き続いて３つのロボット軸の動きによって移送される。
ID読み取り／調整ステーション９は、ハウジング２内の、移送コンテナ開放装置４の直隣且つ対象物ハンドリング装置６の直隣であって、ハウジング２の外側に配置された制御ステーション１１の下方に設置される（図１、図４）。上記ID読み取り／調整ステーションによって、基板２９又は基板キャリヤ２８に入れた或いは取り付けたバーコードが、自動的に検出され得、それによって基板又は基板キャリヤは識別される。この目的で、ID読み取り／調整ステーションには、詳細には示していないがカメラ、及びカメラ信号を評価するための適切な評価ソフトウェアが備えられ得る。バーコード中に含まれた情報を読み出すための、かかる光学検出システムは、それ自体既に知られている。ID読み取り／調整ステーション９を介し、対象物は回転運動によって、カメラ３２がバーコード又は他の識別手段を読み取ることができる、ステーション９のカメラ３２の概ね前位置へ運ばれ得る。対象物の各側面上のうちの一つに第一読み取り処理中にバーコードが識別されない場合には、これは９０°、１８０°又は２７０°回転した位置へ配置されることが推定され得る。装置９について、その上に配置された対象物は、垂直なZ軸の周りの装置９の回転運動によって上記回転位置へ移動され得る。
特に図５から分かるように、互いに空間的に分離している二つの区域３４、３５がハウジング内に形成され、その中には異なるクリーンルーム条件が作り出されている。これらは、移送コンテナ保存存置８用及び移送コンテナハンドリング装置５用下部区域３４、ならびに、対象物保存装置７用及び、例えばID読み取りステーション３２及び対象物ハンドリング装置６のような対象物と直接接触するようになる対象物用保存装置の全ての他の構成要素用上部区域３５から成る。例えば、非特許文献１中に記載されているようなクリーンルーム条件が上部区域３５内に作り出される。他方で下部区域３４は、クリーンルーム条件のより低い要求を満たすだけではあるが、対象物はこの区域には進入せず、且つ上部区域内の場合のように対象物を確実に開けっ放しで保存しないので十分である。上記二つの区域は、水平な分割壁３７によって互いに分離されている。
移送コンテナ保存装置８と対象物保存装置７との両方が、少なくとも概ね中が窪んだ円柱形の回転式コンベヤ３８、３９（図５）として構成され、共通の垂直な回転軸４０の周りを回転可能である。図５中に示された第一の別態様において、二つの回転式コンベヤ３８、３９は、各場合に独自の駆動装置を備えており、互いに独立して回転可能である。二つの保存装置７、８は、回転軸４０の周りを反対の回転方向に同時に回転され得る。代替実施形態において、たった一つの共通の駆動装置が両回転式コンベヤに対して備えられ得、それによって両回転式コンベヤは共同して回転され得るのみである。しかしながら、互いに独立した動きは、例えば、スイッチ処理又は連結器によって所望の通りに一つの又は他の保存装置に作用するたった一つの駆動装置によっても作り出され得る。
代表的な実施形態において、下部回転式コンベヤ３８の電気駆動装置４１のみが示されており、ハウジング２の底区域内に設置され且つ、詳細に図示してはいないがプーリーがその従動軸内に配置される。プーリーの周りをガイドされる継目なしベルトは、プーリーよりも著しく大きな直径を有する円板の周りを更にガイドされ、円板の回転軸は回転式コンベヤ３８の垂直な回転軸４０と一直線に並ぶ。電気駆動装置４１の駆動運動は、このようにして移送コンテナ保存装置８へ、逓減（ステップダウン）様式で伝達される。対象物保存装置７に対しては、基本的に同種類の装置が上部区域３５内に、３９で示された回転式コンベヤを駆動するために備えられ得る。各電気駆動装置の回転方向を転じることによって、両保存装置は各々両回転方向に回転され得る。
その外周表面上において、移送コンテナ保存装置８は、回転式コンベヤ３８内において他の上に水平に且つ互いに環状に隣通し且つ上下に隣接して配列された多数の円板４３の形に並べられた、多数の移送コンテナ２２用容器を有している。この構成の結果、移送コンテナ２２用容器の行列様配列が得られる。図５に示された代表的な実施形態において、６つの環状列が例えば６つの円板４３によって設けられており、各々一つの移送コンテナ２２用の、１２個の容器の受け入れ収容能力が設けられる。その結果、合計７２個の移送コンテナの受け入れ収容能力が得られる。
上部区域３５内において、移送コンテナ保存装置８には、ハウジング２の上部壁１８の下に設置された純エア供給（装置）によって（図１）窒素又はクリーンエアが供給される。この場合、上部から底部へそして上部回転式コンベヤ３９（図５）内の概ね中央に向かうガス流がファンフィルタユニット４４によって作り出される。ガス流の方向及び上部区域３５内の過剰な圧力の結果、更に詳細に記載されてはいない水平な分割壁３７を通る管によって、純エアは、上部区域３５を通って流れた後に下部区域３４内に進入することができる。上記管は、例えば分割壁３７の穿孔として構成することが可能である。この代替として、しかしながら、特に窒素用の別の（純）ガス供給（装置）を各容器に対して備えることも可能である。既に移送コンテナ２２と特定したことから分かるが、コンテナ２２のガス洗浄用接続も、これに従って接続され得、その結果特に窒素雰囲気内において移送コンテナ内に残っている対象物の長期間保存が可能となる。
特定の容器４２に到達するために、移送コンテナ保存装置８の当該容器４２が電気駆動装置４１によって予め決められた回転到達位置に移されることをもたらす。同様に、移送コンテナハンドリング装置５が、各容器４２のZ位置に相当するZ軸に応じた高さまで動かされる。X-Y位置について、グリッパはロボットの関節を成したアームの走行運動によって到達位置に移動される。一列の全容器又は円板４３が、到達の各場合に同一の到達位置に移動される。
移送コンテナ保存装置８の情報に配置された対象物保存装置７は、上下に平行に配列された多数の環状棚４６を有しており、その数は可変であることができる。次に詳細に説明される、同数の保存モジュール４７は各棚４６上に配置され、各保存モジュール４７には各場合に上下に積まれた１０個の保存要素４８が備えられる。図６中にとりわけ示されているように、この代表的な実施形態における保存要素４８は、自身で環状に閉じるように構成され且つ概ね四角形である。各場合において、各保存要素４８は、たった一つの対象物又は対象物キャリヤ２８を受け入れ且つ保存するために備えられる。
各保存要素４８には、保存区域４８ａと保存区域４８ｂとが備えられている。この場合、保存区域４８ａは、各保存要素４８が、特にベース上に又は各場合に上記要素の下にある保存要素４８上に積み重ねるための配置に適しているように、構成される。同時に、保存区域４８ａの上側は、その上に以下の保存要素を上側に積み重ねるように配置するために設けられている。保存区域４８ｂは、保存対象物を受け入れるために用いられる。かかる保存要素４８及び保存モジュール４７の基本的構造、又はこれら並びにこれらハンドリング（装置）によって形成された保存タワーは、同一の出願人によって特許文献３及び４中に記載されている。これら文献の記載は、その全体を参照することによってこれと共に含まれている。
特に図６中に見ることができるように、各保存要素の保存区域４８ｂは、二つの互いに向かい合った側面に互いに平行に走る二つのウェブ４９を有しており、基板キャリヤ２８がその（ウェブ）上に載っている。ウェブ４９は、基板キャリヤの重量に対して少なくとも僅かに柔軟に曲がることができる。このようにして保存要素によって受け入れられた基板キャリヤ２８の下側は、その保存要素４８の下部固定表面の少なくとも僅かに上方に位置し、それによってこれは、その下に位置するもう一つの保存要素４８と境を接している。上下に配置された保存モジュールの保存要素４８の各々において、たった一つの基板キャリヤ２８が各場合において常に同じように保存される。加えて、各保存要素４８は、その向かい合った側面縁のうちの二つに、互いに平行に走る一つのセンタリング要素５０を有している。センタリング要素５０の各々は、上から下の方向に見ると、斜めに外側に向かって方向付けられている。センタリング要素５０は、各々内側及び外側の、実質的に平坦なセンタリング面５１、５２を有する。
垂直方向に延びる保存タワーとして構成された保存モジュール４７を形成するように保存要素４８を積み重ねるために、各上部保存要素４８の二つの内側センタリング面は、各場合にその下に位置する保存要素４８の二つの外側センタリング面５２と境を接する。常に同一の種類から成る保存要素を積み重ねる際、保存モジュール４７内の保存要素のセルフセンタリングは、このように二つの円錐形に配置された各保存要素４８のセンタリング要素５０によって生じる。
側に図８及び図９中に見ることができるように、複数の保存要素４９は各場合において各保存モジュール４７の一つの側において一つの通し溝５３を形成し、これを介してクリーンルームエア（濾過されたエア又は窒素）が底面から上部へ保存モジュール４７を通り抜けることができる。図示してはいないが、クリーンルームエア用循環路が、回転式コンベア３９の下部端又は上部端において、また詳細に示してはいない対象物保存装置７の回転式コンベヤの圧縮エアライン内へ設けられる。内側において供給（量）は個々の保存モジュールへ送る圧縮エアラインによって分割され、それに保存モジュールの各最も下の保存要素が接続される。図示していない基板の方へ向いた溝５３の開口部の結果、垂直な粒子バリヤが各保存モジュール４７内に形成される。各場合において上下に積み重ねられた複数の保存要素４８は、二つの連続した保存要素間に一つの隙間を形成し、それを通って溝５３内の加圧されたガスは、引き続き水平方向に基板キャリヤ２８及び基板２９全体に渡って流れることが可能である。このことは、基板保存中に生じる純エア又は窒素による保存対象物の洗浄に貢献し得、これによって粒子による汚染を防ぐことができる又は既に存在している汚染物を除去することができる。
保存モジュール４７内に設置された基板キャリヤ２８に到達するために、各基板キャリヤ２８の保存モジュール４７は、回転式コンベアの回転位置に応じて回転式コンベア３９の電気駆動装置によって回転されて、対象物ハンドリング装置６のための到達位置内に入る。続いて同時に、関節を成したアームロボット２７のグリッパ並びに同様のフォーク状モジュール開放具５５（図１０〜１６）は、各基板キャリヤ２８に対する所望の到達高さまでZ方向に、且つ相当する保存モジュール４７直前のX-Y平面に応じて移送され得る。モジュール開放具５５は、各場合においてZ及びY方向に直線状に移動可能である。モジュール開放具５５及び対象物ハンドリング装置のZ方向への移動性は、構成上の、具体的には機械的な保存装置の消費を減らす共通の駆動装置によって、好ましくは作り出されることが可能である。
ここから二つのフォーク（二股に分かれた軸先）を備えたモジュール開放具５５が、センタリング要素５０から保存モジュールへ横移動して走行し、取り出されるべき基板キャリヤ２８の真上に位置する保存要素を持ち上げる（図１０〜１３）。当然に、その上に位置する全ての他の保存要素４８も、この場合持ち上げられる。フォーク状グリッパ３１は次に、各基板キャリヤ２８をそのフォークの間で把持し、保存要素４８についてそれを持ち上げ、保存モジュールから取り出す（図１５、１６）モジュール開放具５５は直ちに再降下することが可能であり、保存モジュール４７をこれによって閉じる（図１６）。基本的には同じ方法で、しかし反対方向への各保存キャリヤの動きによって、かかる保存キャリヤも、保存モジュール４７の特定の保存要素内へ挿入することが可能となる。
対象物ハンドリング装置６によって、基板キャリヤを粒子検出装置１０（図４）へ移動し、検査後に再度これを運搬して取り出すことも可能である。上記粒子検出装置は、例えば特許文献５に記載の粒子検出装置のように構成されてもよい。特許文献５の記載内容は、ここに参照することによって全て含んでいる。そのような検出装置の代わりに、原則的に、保存装置のハウジング内に一体化できるいかなる他の粒子検出装置も本発明と組み合わせて用いられ得る。
保存装置には、補足的に制御装置が備えられ、そのコンピュータ及び制御ソフトウェアは保存装置の個々の構成要素を互いに協働し、構成要素によって又は他のセンサーによって検出されたデータを保存し、且つ、場合によっては他の構成要素を使用可能にする。それに加えて、上記制御装置は上位の工場制御と接続することが可能である。例えば図１中に、制御装置の操作ステーション１１を見ることができる。
本発明の好ましい実施形態において、保存モジュール４７は底及びカバー要素５６、５７（図７）によって設計することが可能であり、その結果、全体として一つの独立した保存と移送コンテナとを同時に形成し、それによって対象物は通常の工場雰囲気内に移送され得る。このシステムはとりわけ、非常事態に基板を取り出すため又は保存区域の内側にメンテナンス作業の実施が必要とされる場合の実行可能性に特に利用できる。機械の故障の場合に基板が必要となる時、非常に容易に到達され得る。この目的で、扉として構成された後ろ側の側壁は開放され、且つ回転式コンベア３９の駆動装置は手動で制御可能な継手（カップリング）によって解除され得る。回転式コンベア３９は次に手で正しい位置まで回転され得、所望の基板を有する保存モジュール４７がそっくりそのまま直ちに装置から取り出され得る。保存モジュールは閉じた状態で、通常の工場雰囲気を通って移送されることが可能且つ移送すべきであり、当該基板を移送コンテナに手動で移送するために、クリーンルーム作業場でのみ開放される。基板は理想的なクリーンルーム雰囲気内に完全に置かれる。
図１７は本発明に係る、更に代表的な実施形態を表している。繰り返しを避けるために、図１〜１６中の代表的な実施形態と比較して実質的に異なる点だけを以下に議論する。この場合、原則的に同一の構成要素は同一の参照番号を有している。
図１７中の代表的な実施形態はまず、第一代表的実施形態とは異なるように構成された対象物保存装置７によって異なっている。図１７は対象物保存装置７の可能な実施形態の一部分を表しており、箱状の区画６０が多数の輪中に設けられており、多数の容器６１が各場合に、基板２９又は基板キャリヤ２８を水平に配列するために形成される。各区画６０は、それ自体の横方向に枢軸回転連結式の且つ閉鎖する扉６２によって閉じることが可能である。各区画６０は、詳細には記載されていない窒素接続によって永続的にガス洗浄される。基板キャリヤ２８が取り出される又は挿入される場合には、窒素分画が一時的に周辺空気レベルまで低下し、扉が閉められると直ちに再度増加する。例えば、空気作用シリンダが制御装置から作動信号を受け取る空気作用で駆動される装置を、扉を開放及び閉鎖するために備えることが可能である。
１ 対象物用保存装置
２ ハウジング
３ 投入／排出装置
３ａ 上部投入／排出装置
３ｂ 下部投入／排出装置
４ 移送コンテナ開放装置
５ 移送コンテナハンドリング装置
６ 対象物ハンドリング装置
７ 対象物保存装置
８ 移送コンテナ保存装置
９ ID読み取り／調整装置
１０ 粒子検出装置
１１ 操作ステーション
１４ 側壁
１５ 側壁
１６ 側壁
１７ 側壁
１８ 上部壁
１９ 底壁
２０ 開口部
２１ 開口部
２２ 移送コンテナ
２４ バッファ
２５ 関節を成したアームロボット（５の）
２６ グリッパ
２７ 関節を成したアームロボット（６の）
２８ 基板キャリヤ
２９ 基板
３１ グリッパ
３２ カメラ
３３ 調整装置
３４ 下部区域
３５ 上部区域
３７ 水平な分割壁
３８ 下部回転式コンベヤ
３９ 上部回転式コンベヤ
４０ 垂直な回転軸
４１ 電気駆動装置
４２ 容器
４３ 円板
４４ ファンフィルタユニット
４６ 棚
４７ 保存モジュール
４８ 保存要素
４８ａ 保存区域
４８ｂ 保存区域
４９ ウェブ
５０ センタリング要素
５１ 内側センタリング面
５２ 外側センタリング面
５３ 溝
５５ モジュール開放具
５５ａ フォーク
５６ 底要素
５７ カバー要素
６０ 区画
６１ 容器
６２ 扉
２ ハウジング
３ 投入／排出装置
３ａ 上部投入／排出装置
３ｂ 下部投入／排出装置
４ 移送コンテナ開放装置
５ 移送コンテナハンドリング装置
６ 対象物ハンドリング装置
７ 対象物保存装置
８ 移送コンテナ保存装置
９ ID読み取り／調整装置
１０ 粒子検出装置
１１ 操作ステーション
１４ 側壁
１５ 側壁
１６ 側壁
１７ 側壁
１８ 上部壁
１９ 底壁
２０ 開口部
２１ 開口部
２２ 移送コンテナ
２４ バッファ
２５ 関節を成したアームロボット（５の）
２６ グリッパ
２７ 関節を成したアームロボット（６の）
２８ 基板キャリヤ
２９ 基板
３１ グリッパ
３２ カメラ
３３ 調整装置
３４ 下部区域
３５ 上部区域
３７ 水平な分割壁
３８ 下部回転式コンベヤ
３９ 上部回転式コンベヤ
４０ 垂直な回転軸
４１ 電気駆動装置
４２ 容器
４３ 円板
４４ ファンフィルタユニット
４６ 棚
４７ 保存モジュール
４８ 保存要素
４８ａ 保存区域
４８ｂ 保存区域
４９ ウェブ
５０ センタリング要素
５１ 内側センタリング面
５２ 外側センタリング面
５３ 溝
５５ モジュール開放具
５５ａ フォーク
５６ 底要素
５７ カバー要素
６０ 区画
６１ 容器
６２ 扉
Claims (13)
- 基板を処理することによる電子部品の製造における対象物用保存装置であって、
対象物を保存するための少なくとも一つの閉鎖された区域を形成する一つのハウジングを備え、
上記ハウジングの少なくとも一部分内に純エア雰囲気を作り出すことのできる純エア装置を有し、
上記ハウジングの内部に対象物を入れる又は出すことのできる少なくとも一つの投入／排出装置を備え、
上記ハウジングの内部で対象物を取り扱うことのできる少なくとも一つのハンドリング装置を有し、及び
対象物を一時的に移送コンテナの外側で保存することのできる対象物保存装置を上記ハウジングの内側に有している対象物用保存装置において、
少なくとも部分的に上下に配置された二つの区域が対象物用保存装置の上記ハウジング内に形成され、第一区域は対象物保存装置用に用いられ、第二区域は移送コンテナ保存装置用に用いられ、当該対象物保存装置用の第一区域と移送コンテナ保存装置用の第二区域とが、少なくとも垂直に上下に配置されることを特徴とする、装置。 - 対象物保存装置用の第一区域が、移送コンテナ保存装置用の第二区域の上に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の対象物用保存装置。
- 上下に配置された対象物用及び移送コンテナ用の二つの保存装置から成る回転式コンベア装置によって特徴付けられる、請求項１又は２に記載の対象物用保存装置。
- 一方で上記対象物保存装置ならびに上記移送コンテナ保存装置と他方で上記ハンドリング装置との間の相対運動を作り出すための手段によって特徴付けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の対象物用保存装置。
- 対象物保存装置と移送コンテナ保存装置とには、垂直な回転軸の周りの回転運動を実現するための手段が備えられることを特徴とする、請求項４に記載の対象物用保存装置。
- 上記対象物保存装置ならびに上記移送コンテナ保存装置が回転軸の周りを共同して回転可能であることを特徴とする、請求項５に記載の対象物用保存装置。
- 上記対象物保存装置用の第一区域と上記移送コンテナ保存装置用の第二区域は一つの分割壁によって互いに分離され、両区域内に異なるクリーンルーム条件を作り出すことが可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の対象物用保存装置。
- 対象物保存装置用の第一区域と移送コンテナ保存装置用の第二区域のために、純エア流が両区域を通って連続して流れるように、一つの共通の純エア供給装置が設けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の対象物用保存装置。
- 少なくとも純エア流の一部分が、回転式コンベアに構成された対象物保存装置の外側から内部の方向へ一つの成分を有していることを特徴とする、請求項８に記載の対象物用保存装置。
- 移送コンテナ開放装置がハウジング内に備えられ、移送コンテナハンドリング装置がその片側に備えられ、保存されるべき対象物を取り扱うための対象物ハンドリング装置がそのもう片側に備えられることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の対象物用保存装置。
- 対象物ハンドリング装置と移送コンテナハンドリング装置であって、各々に少なくとも垂直方向への移動を実現するための一つの駆動装置が備えられ、対象物ハンドリング装置の駆動装置は対象物ハンドリング装置のグリッパの下方に常に位置し、且つ移送コンテナハンドリング装置の駆動装置は移送コンテナハンドリング装置のグリッパの上方に常に位置している、対象物ハンドリング装置と移送コンテナハンドリング装置とによって特徴付けられる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の対象物用保存装置。
- 対象物保存装置は多数の保存要素が各々備えられた多数の保存モジュールから成り、各々一つの対象物を受け入れるために設けられた上記保存要素は上下に積み重ねることができ、且つ互いに可動であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の対象物用保存装置。
- 保存モジュールに窒素を供給し、そこから窒素が個々の保存要素を少なくとも水平に流れて通ることによって、窒素で満たされることが可能であることを特徴とする、請求項１２に記載の対象物用保存装置。
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